c - 有没有更好的方法来优化 lennard jones 势函数？

Question

事实上，它是 Lennard Jones 势的导数。原因是我正在编写一个分子动力学程序，至少 80% 的时间花在以下函数上，即使使用最激进的编译器选项 (gcc ** -O3)。

double ljd(double r) /* Derivative of Lennard Jones Potential for Argon with 
                        respect to distance (r) */ 
{  
    double temp;  
    temp = Si/r;  
    temp = temp*temp;
    temp = temp*temp*temp;  
    return ( (24*Ep/r)*(temp-(2 * pow(temp,2))) );  
}  

此代码来自文件“functs.h”，我将其导入到我的主文件中。我认为以这种方式使用临时变量会使函数更快，但我担心创建它们太浪费了。我应该使用静态吗？另外，代码是使用 openmp 并行编写的，所以我真的不能将 temp 声明为全局变量吗？

变量 Ep 和 Si 已定义(使用#define)。我只使用 C 大约 1 个月。我试图查看 gcc 生成的汇编代码，但我完全迷失了。\

Answer 1

我会首先摆脱对 pow() 的调用:

double ljd(double r) /* Derivative of Lennard Jones Potential for Argon with 
                        respect to distance (r) */ 
{  
    double temp;  
    temp = Si / r;  
    temp = temp * temp;
    temp = temp * temp * temp;  
    return ( (24.0 * Ep / r) * (temp - (2.0 * temp * temp)) );  
}